Ozonhålet som bildas i den övre atmosfären över Antarktis varje september var något över medelstorleken 2018, NOAA- och NASA-forskare rapporterade idag.

Kallare temperaturer än genomsnittet i den antarktiska stratosfären skapade idealiska förhållanden för att förstöra ozon i år, men sjunkande halter av ozonnedbrytande kemikalier hindrade hålet från att vara lika stort som det skulle ha varit för 20 år sedan.

"Klornivåerna i den antarktiska stratosfären har sjunkit med cirka 11 procent från toppåret 2000, sade Paul A Newman, chefsforskare för geovetenskaper vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Årets kallare temperaturer skulle ha gett oss ett mycket större ozonhål om klor fortfarande var på nivåer som vi såg tillbaka år 2000."

Enligt NASA, det årliga ozonhålet nådde en genomsnittlig areatäckning på 8,83 miljoner kvadrat miles (22,9 kvadratkilometer) 2018, nästan tre gånger så stor som det angränsande USA. Den rankas som 13:e störst av 40 år av NASA-satellitobservationer. Världens nationer började fasa ut användningen av ozonnedbrytande ämnen 1987 enligt ett internationellt fördrag som kallas Montrealprotokollet.

Ozonhålet 2018 påverkades starkt av en stabil och kall antarktisk virvel - det stratosfäriska lågtryckssystemet som flyter medurs i atmosfären ovanför Antarktis. Dessa kallare förhållanden - bland de kallaste sedan 1979 - hjälpte till att bilda mer polära stratosfäriska moln, vars molnpartiklar aktiverar ozonförstörande former av klor och bromföreningar.

Under 2016 och 2017 varmare temperaturer i september begränsade bildandet av polära stratosfäriska moln och bromsade ozonhålets tillväxt. Under 2017, ozonhålet nådde en storlek av 7,6 miljoner kvadratkilometer (19,7 kvadratkilometer) innan det började återhämta sig. 2016, hålet växte till 20,7 kvadratkilometer.

Dock, det nuvarande ozonhålsområdet är fortfarande stort jämfört med 1980 -talet, när utarmningen av ozonskiktet ovanför Antarktis först upptäcktes. Atmosfäriska nivåer av konstgjorda ozonnedbrytande ämnen ökade fram till år 2000. Sedan dess har de har sakta minskat men förblir tillräckligt höga för att producera betydande ozonförluster.

NOAA-forskare sa att kallare temperaturer 2018 möjliggjorde nästan fullständig eliminering av ozon i ett djupt, 3,1 mil (5 kilometer) lager över sydpolen. Detta lager är där den aktiva kemiska utarmningen av ozon sker på polära stratosfäriska moln. Mängden ozon över sydpolen nådde ett minimum av 104 Dobson-enheter den 12 oktober – vilket gör det till det 12:e lägsta året av 33 år av NOAA-ozonsondmätningar på sydpolen, enligt NOAA-forskaren Bryan Johnson.

"Även med årets optimala förhållanden, ozonförlusten var mindre allvarlig i de övre höjdskikten, vilket är vad vi skulle förvänta oss med tanke på de sjunkande klorkoncentrationerna vi ser i stratosfären, " sa Johnson.

En Dobson-enhet är standardmåttet för den totala mängden ozon i atmosfären ovanför en punkt på jordens yta, och det representerar antalet ozonmolekyler som krävs för att skapa ett lager av rent ozon 0,01 millimeter tjockt vid en temperatur på 32 grader Fahrenheit (0 grader Celsius) vid ett atmosfärstryck som motsvarar jordens yta. Ett värde på 104 Dobson-enheter skulle vara ett lager som är 1,04 millimeter tjockt på ytan, mindre än tjockleken på en krona.

Innan det antarktiska ozonhålet uppstod på 1970-talet, den genomsnittliga mängden ozon ovanför sydpolen i september och oktober varierade från 250 till 350 Dobsonenheter.

Vad är ozon och varför spelar det någon roll?

Ozon består av tre syreatomer och är mycket reaktivt med andra kemikalier. I stratosfären, ungefär 7 till 25 mil (cirka 11 till 40 kilometer) över jordens yta, ett ozonskikt fungerar som solskyddsmedel, skydda planeten från ultraviolett strålning som kan orsaka hudcancer och grå starr, undertrycker immunförsvaret och skadar växter. Ozon kan också skapas genom fotokemiska reaktioner mellan solen och föroreningar från fordonsutsläpp och andra källor, bildar skadlig smog i den lägre atmosfären.

NASA och NOAA använder tre kompletterande instrumentella metoder för att övervaka tillväxten och uppdelningen av ozonhålet varje år. Satellitinstrument som Ozone Monitoring Instrument på NASA:s Aura-satellit och Ozone Mapping Profiler Suite på NASA-NOAA Suomi National Polar-Orbiting Partnership-satelliten mäter ozon över stora områden från rymden. Aura-satellitens Mikrovågsekvensmätare mäter också vissa klorhaltiga gaser, ger uppskattningar av totala klorhalter.

Den totala mängden ozon i atmosfären är extremt liten. Allt ozon i en kolumn av atmosfären som sträcker sig från marken till rymden skulle vara 300 Dobson-enheter, ungefär lika tjock som två öre staplade på varandra.

NOAA-forskare övervakar ozonlagrets tjocklek och dess vertikala fördelning över sydpolen genom att regelbundet släppa ut väderballonger som bär ozonmätande "sonder" upp till 21 miles (~34 kilometer) på höjden, och med ett markbaserat instrument som kallas en Dobson-spektrofotometer.